E. Ismailov, N. Mamatkulov, G’. Xodjayev, Q. Norboev biofizika va radiobiologiya

§ 9.5. Lazer nurlarining fizik xossalari va biologik ta’siri 
 
Fotolyuminessensiyada lyuminessensiyalanuvchi moddaning atomlari 
mutlaqo tartibsiz nurlaydi. Ular har xil vaqtda nurlanadi, chastotalari va fazalar 
ayirmasi turlicha bo‟ladi, yo‟nalishlar ham har xil. Ammo keyingi vaqtlarda bir 
xil yo‟nalishli yorug‟likning ingichka dastasini hosil qiluvchi monoxromatik
nur hosil qiluvchi qurilmalar paydo bo‟ldi. Bularga optik kvant generatorlar 
(OKG) deyiladi. 
«Lazer» degan nom quyidagi inglizcha so‟zlarning birinchi harflaridan 
tuzilgan Light Amplification by Stymylated Emission of Radiotion. (Majburiy 
nurlantirish yuli bilan yorug‟likni kuchaytirish). Ishlatiladigan modda turiga 
qarab qattiq, suyuq va gaz lazerlari mavjud. Lazerlarni N.G. Basov, 
A.M.Proxorov, Ch.Tauns yaratgan. Lazer ishlay boshlashi uchun uning ishchi
moddasidagi ko‟p atomlar metastabil holatlarga o‟tishi kerak. Unda atom 
nisbatan uzoq vaqt yashaydi, ya‟ni 10
-3
sekund. Buning uchun ishchi moddaga 
maxsus manbadan yetarlicha katta elektromagnit energiya beriladi, metastabil 
holdan barcha atomlar deyarli bir vaqtda normal holatga o‟tadi. Shu masalani 
to‟laroq qarab chiqaylik.
Kvant o‟tishlar 2 ga bo‟linadi. Agar bu o‟tish ichki bo‟lib, atom o‟z-o‟zidan 
quyi holatga o‟tsa, bunday o‟tishga spontan o‟tish deyiladi. Bu vaqt bo‟yicha 
tasodifiy va xaotikdir. Oddiy yorug‟lik manbalari spontan nur chiqaradi.

---

360 
Agar o‟tish majburiy bo‟lib foton bilan uyg‟ongan zarracha ta‟sirlanishi 
natijasida hosil bo‟lsa majburiy ( indusirlangan) o‟tish deyiladi. Majburiy o‟tish 
paytida 2 ta foton tarqaladi: birlamchi va ikkilamchi fotonlar. Majburiy o‟tishlar 
soni birlamchi fotonlar intensivligi va energetik sohalarning to‟laligiga bog‟liq. 
Zarrachalarning energetik sathlar bo‟yicha taqsimlanishi Bolsman 
qonuniga bo‟ysunadi. Elektromagnit to‟lqinlarning kuchayishini kuzatish uchun 
hech bo‟lmaganda ikki energetik holat uchun Bolsman taqsimotiga teskari 
holatni yuzaga keltirish zarur. Bu holat Bolsman taqsimotida formal T

OK 
uchun hosil qilinishi mumkin. Shuning uchun bu holatga manfiy haroratli holat 
yoki inversli holat deyiladi.
Bunday moddada yorug‟lik tarqalsa uning intensivligi oshadi, ya‟ni yutilish 
kam bo‟ladi. Bu degani Buger qonunida (I=I
0
e
-


) 


0 ya‟ni yutish 
koeffisiyenti manfiy. Inversiya to‟ldirilganlik holati maxsus uyg‟otiladi. (elektr 
yoki yorug‟lik bilan). O‟z-o‟zidan manfiy haroratli holat ko‟p vaqt tura olmaydi. 
Bu OKGlar ishlash prinsipidir. Birinchi o‟ta yuqori chastotali radioto‟lqinlar 
diapazonda lazer 1955 yilda yaratilgan. 1960 yilda rubin kristalida lazer 
yaratildi. Shu yili geliy - neon lazeri yaratildi, unda nurlovchi bo‟lib neon atomi
xizmat qiladi. Geliy atomi esa yordamchi vazifasini bajaradi. Elektr razryadi 
vaqtida neon atomlarining bir qismi asosiy 1 holatdan 3 holatga o‟tadi, neon 
uchun 3 holatda yashash davri kam va tezda u 1 yoki 2 holatga o‟tadi. (9.10 a-
rasm) Inversiya to‟ldirilganlik hosil qilish uchun 3 holatda yashash davrini 
oshirish zarur.
a)
b) 
9.10-rasm. 
Geliy-neon gaz lazeri. a- elektron satxlar, b-lazer tuzilishi: 

---

361 
1-kvars trubkasi. 2-He- Ne gaz aralashmasi 1 GPa bosimda joylashtiriladi.
3- gaz razryadini amalga oshiruvchi elektrodlar, 4,5-ko’zgular 
Geliy atomi esa xuddi shu vazifani bajaradi. Geliyning birinchi uyg‟ongan 
holati neonning 3 holatiga to‟g‟ri keladi. Agar uyg‟ongan geliy uyg‟onmagan 
neon bilan to‟qnashsa, energiya berish jarayoni yuz beradi. Geliy-neon 
lazerining asosiy qismi 1-gazorazryad nayi (odatda qo‟shimcha kvarsli nay) dan 
iborat. 2-nayda 1GPa bosimda geliy va neon aralashmasi solinadi (geliy 90%, 
neon 10% atrofida). Nayda gaz razryadini hosil qilish uchun 3 elektrodlar 
kavsharlangan. Nay uchlarida 4 va 5 ko‟zgular joylashgan bo‟lib, ulardan biri 
(5) yarim shaffofdir. Majburiy nurlanishda chiqadigan fotonlar ko‟zgulardan 
ko‟p marotaba qaytib, o‟zlari majburiy o‟tishlarni yuzaga chiqaradi va natijada 5 
ko‟zgu orqali chiqib ketadi. 
Lazerlar monoxromatik nur manbaidir, ularning sochilishi kam. Masalan: 
Oyga yo‟naltirilgan lazer nuri 3 km li dog‟ hosil qiladi. Oddiy projektorlarniki 
40000 km li dog‟ hosil qiladi. Energiya zichligi juda katta millionlargacha 
J/sm
2
s Linzalar yordamida fokuslab energiya zichligini yanada oshirib, o‟ta 
qattiq moddalarni teshish, payvandlash mumkin. Ular tibbiyotda 2 xil maqsadda 
ishlatiladi. 
1. Lazerlar biologik to‟qimalarni buzishi mumkin, bundan jarrohlik 
amaliyotida foydalaniladi. Saraton to‟qimalarini kuydirishda, organizmda 
maxsus teshiklar hosil qilishda, tishlarni davolashda ham qo‟llaniladi. 
2. Geliy-neon lazer asosida gastroskop yaratilgan bo‟lib, u oshqozonning 
hajmiy tasvirini ko‟rishda ishlatiladi. Hozirgi vaqtda ko‟z jarroxligida – 
oftalmokagulyator - glaukomani davolashda keng foydalanilmoqda
Birinchi rubin lazerlarining energiyasi 0,1 Joulga teng bo‟lgan. Hozirgi 
vaqtda energiyasi bir necha ming joulga teng bo‟lgan lazerlar mavjud. Impuls 
qisqa vaqt ta‟sir qilganligi sababli quvvat ancha katta bo‟ladi. Masalan: neodim 
lazer impulsi energiyasi 75 Joul davomiyligi 
12
10
3


sekund bo‟lganda quvvati 
2,5.10
13 
Vt ga yetadi. Gaz lazerlar quvvati 50 kVt gacha bo‟ladi. Impulsli 

---

362 
lazerlar intensivligi 10
14
Vt/m
2
ga teng bo‟ladi. Taqqoslash uchun quyosh 
nurining Yer sirtidagi intensivligi 10
3
Vt/m
2
ga teng ekanini ko‟rsatish mumkin. 
Eng kuchsiz lazerlar yorqinligi quyosh yorqinligidan million marta kattadir. 
Lazer nuri kogerent, monoxromatik va qutblangan, sochilish burchagi juda 
kichik, ya‟ni 
3
10

rad elektr maydon kuchlanganligi juda katta, ya‟ni 10
10
V/m.. 
Odatdagi nurlar maydon kuchlanganligi 10
4 
V/m dan oshmaydi. Elektromagnit 
maydon moddaga tushganda unga bosim beradi. Oddiy yorug‟lik nuri bosimi
4.10
-6
Pa ga teng, atmosfera bosimi 10
5
Pa lazerniki esa 10
12
Pa ga yetadi. 
Bunday bosim eng qattiq materiallarni qayta ishlashda ishlatiladi. Masalan, 
olmos va o‟ta qattiq qotishmalarda teshiklar hosil qilish mumkin.
Lazer nuri biologik obyektlarga tushganda u bilan ta‟sirlashadi.
Lazer nuri modda bilan ta‟sirlashganda uning asosiy energiyasi issiqlikka 
aylanadi. Biologik to‟qimada yutilish tanlab yuz beradi, chunki to‟qima 
tarkibiga kiruvchi hujayra, fermentlar, gormonlar, pigmentlar turli xil yutish va 
qaytarish xususiyatiga ega. Masalan, gavhar ko‟rinadigan nurni deyarli 
yutmaydi, melanin yutish maksimumi spektrning qizil qismiga 


mkm
75
,
0
65
,
0

to‟g‟ri keladi. Odam tanasi qaytarish koeffisenti 
%
40
35

qora tanlilar uchun 
bundan ham kichik bo‟ladi.
Kuchli lazer ta‟sirida to‟qimalarning jarohatlanishi xuddi yuqori chastotali 
toklar ta‟siridagi kuyishga o‟xshash bo‟ladi, faqat kuyish chegarasi aniq 
ifodalangan bo‟ladi. Bu nurning yo‟nalganligi bilan tushuntiriladi. Termik 
ta‟sirga sezgir bo‟lgan hujayralar birinchi bo‟lib buziladi. Ular biokimyoviy 
reksiyalarni tezlatuvchilari bo‟lib fermentlarning buzilish reaksiyasini 
susaytiradi va natijada xujayralar halok bo‟lishi mumkin. Lazer nurining termik 
effekti natijasida venalarda tromb hosil bo‟lishi natijasida to‟qimalarning 
buzilishi yuz beradi.
To‟qimaning lazer tushgan joyida issiqlikdan hajmiy kengayish yuz beradi 
va natijada mexanik kuchlanish hosil bo‟ladi. Nurlanayotgan sohada to‟qima 
molekulalarining bug‟lanishi natijasida impulsning saqlanish qonuni bo‟yicha 

---

363 
impuls paydo bo‟ladi. Bu impuls bog‟lanuvchi zarrachalar tezligi yo‟nalishiga 
qarama-qarshi bo‟ladi. Natijada bosim yuzaga keladi. To‟qima va hujayraning 
suyuq komponentalarida bosimning oshishi tufayli tovush tezligidan katta 
tezlikda bo‟lgan to‟lqinlar hosil bo‟ladi. Lazer nuri teriga tushganda uni 
buzmasada hosil bo‟lgan to‟lqin ichki to‟qimalarni jarohatlashi mumkin. Xuddi 
shu usulda tajriba tariqasida dengiz cho‟chqalari miyasi energiyasi 100 J lazer 
bilan nurlantirganda miyaning 1 mm
3
hajmi 500
0
C gacha isigan va suyak 
ostida 20 atm bosim hosil bo‟lgan.
Elektrostriksiya hodisasi tufayli elektromagnit to‟lqin ta‟sirida moddada 
deformasiya yuzaga kelishi mumkin. Masalan, dengiz cho‟chqalari jigari 
energiyasi 250 J bo‟lgan lazer nurlari bilan nurlantirilganda uning solishtirma 
qarshiligi 4 marta kamaygan, dielektrik kirituvchanlik esa 8 marta oshgan. 
Bunga sabab atomlarning ionlashishidadir. Ionizasiya molekulalardagi kimyoviy 
bog‟lanishlarni ham buzadi va ion radikallar hosil bo‟ladi.
Biologik to‟qimalarda mavjud bo‟lgan suv eritmalarida lazer nurlari tufayli 
OH va HO
2
radikallar hosil bo‟ladi. Erkin radikallar nafaqat lazerlar ta‟sirida, 
balki tabiiy modda almashinuvida ham hosil bo‟ladi. U bilan hayvon 
organizmida bo‟ladigan bir qancha patologik o‟zgarishlar bog‟langandir. 
Aniqlanishicha, buning natijasida biologik keksayish va ba‟zi rak kasalligi 
formalarining kelib chiqishi mumkin ekan. Shu sababli lazer nuri ta‟sirida 
qo‟shimcha erkin radikallarning hosil bo‟lishi maqsadga muvofiq emas.
Bir necha mikron qalinlikka ega bo‟lgan lazer nurlari yordamida hujayra va 
to‟qimalarda bo‟ladigan jarayonlarga ta‟sir ko‟rsatish imkoni tug‟ildi. Tuxum 
hujayrasini nurlantirish yo‟li bilan uning rivojlanish yo‟nalishini o‟zgartirish, 
xromosomani nurlantirish bilan naslni o‟zgartirish ham mumkin. Lazer gen-
injenerligida, ya‟ni yangi xususiyatlarga ega bo‟lgan organizmlar hosil qilishda 
qo‟llaniladi. 
Lazer yordamida hujayrani ajratib, uning hayotini kuzatish mumkin. U 
hujayra ichidagi biokimyoviy bog‟lanishlarni, hujayra yutgan moddalar 

---

364 
taqsimotini, turli holatlarda bo‟lgan hujayralarni taqqoslashda va hujayradagi 
patologik o‟zgarishlarni aniqlashda qo‟llaniladi.
Tibbiyot va veterinariyada CO
2
lazer yordamida jarrohlik operasiyalari 
bajarilmoqda. Kesish chuqurligi to‟qima turiga bog‟liq bo‟lib, odatda
2–3 mm bo‟ladi. Oddiy mexanik kesishga qaraganda ko‟p qulayliklar mavjud. 
Energiya intensivligi katta bo‟lgani uchun lazer qon tomirchalarini payvandlab, 
operasiyani qonsiz bajarishga imkon beradi. Bundan tashqari, terini sterilizasiya 
qiladi, ya‟ni begona mikroorganizmlar halok bo‟ladi. Lazer mexanik ta‟sir 
ko‟rsatmaydi, shu sababli jarrohlik og‟riqsiz o‟tadi. Lazer yordamida kesilgan 
joylar tikilib ketiladi. Yorug‟lik tolasi yordamida lazer nuri organizmni 
kesmasdan ovqat yo‟llari orqali ichki organlarni ham operasiya qilish imkonini 
beradi. Ayniqsa, oshqozon ichak, yurak, neyroxirurgik operasiyalarda keng 
qo‟llaniladi. Teri o‟simtalarini 97% holatda lazer nuri yordamida davolash 
mumkin ekan. 
Lazerlar oftalmologiyada keng qo‟llanilmoqda. Ko‟z gavhari va 
shishasimon suyuqligi qizil nur uchun shaffof bo‟lsa, to‟r parda uni kuchli 
yutadi. Ayniqsa, to‟r pardani ko‟z tubidan ajralishida lazerlar yaxshi natija 
beradi. Oddiy xirurgik yo‟l bilan bu jarrohlikni bajarish murakkab, og‟riq bilan 
bo‟ladi va 2 – 3 oy bemor stasionarda davolashi kerak bo‟ladi. Lazer nuri 
yordamida bu ish ancha oson va kam vaqtda bajariladi. Glaukomani davolashda 
ham yaxshi natijalarga erishilmoqda. Glaukomada ko‟z ichidagi suyuqlik 
tashqariga chiqmay qoladi va ko‟z ichida bosim oshadi, ko‟rish qobiliyati 
kamayadi va ko‟r bo‟lib qolish mumkin. Shu sababli lazer yordamida ko‟zda 
kichik teshik hosil qilinadi. Buning uchun lazerning ta‟sir vaqti 10
-7
s va quvvat 
yetarlicha katta bo‟lishi kerak.